沖裁間隙1剖析(完整版)

沖裁間隙1沖裁單面間隙Z/2沖裁雙面間隙Z：指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸D凹與凸模刃口橫向尺寸D凸的差值一.沖裁間隙的概念

沖裁間隙Z表示雙面間隙，單面間隙用Z/2表示，如無(wú)特殊說(shuō)明，沖裁間隙就是指雙面間隙。Z值可為正值，也可為負(fù)值，但在普通沖裁中，均為正值Z=DA-dT

（單位mm）2二.沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響沖裁模具壽命分為刃磨壽命和模具總壽命。沖裁模具的破壞形式主要有：磨損、崩刃、折斷、變形和漲裂等。刃磨：就是將刃口變鈍部分磨掉。一般使用的設(shè)備為平面磨床。刃磨量：凸模長(zhǎng)度或凹模厚度的減小量就是刃磨量。刃磨量為0.1~0.15mm或稍多一些，一般不超過(guò)0.3~0.4mm。刃磨壽命：通常將兩次刃磨之間的沖裁次數(shù)稱為模具的刃磨壽命?？倝勖耗＞叩搅诵枰鼡Q凸模和凹?；蛘蹦＞叨家獔?bào)廢時(shí)，總的沖裁次數(shù)就稱為模具總壽命。2025/2/263總共27頁(yè)凹模刃口有效直線部分h平面磨床2025/2/264總共27頁(yè)沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響由下圖可見(jiàn)，隨著沖裁次數(shù)的增加，合金工具鋼制造的凸、凹模的磨損越來(lái)越大。

凸、凹模的磨損形式2025/2/265總共27頁(yè)合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類。2025/2/266總共27頁(yè)沖裁時(shí)凸、凹模受力分析：1、沖裁間隙過(guò)小時(shí)，由于擠壓作用加劇，垂直力F1,F2、側(cè)壓力F3,F4和摩擦力增大，造成刃口磨損，甚至使二次剪切產(chǎn)生的金屬碎屑與模具之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。

沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響間隙過(guò)小時(shí)的斷面質(zhì)量裂紋的形成與發(fā)展72、沖裁間隙過(guò)大時(shí)，板料的彎曲拉伸增大，垂直力和力偶M也會(huì)相應(yīng)增大，導(dǎo)致凸凹模端面磨損。間隙過(guò)大時(shí)的斷面質(zhì)量裂紋的形成與發(fā)展2025/2/268總共27頁(yè)1、當(dāng)間隙很小時(shí)，由于擠壓作用加劇，板料所受拉應(yīng)力減小，壓應(yīng)力增大，不易產(chǎn)生裂紋，沖裁力較大。2、當(dāng)間隙增大時(shí)，拉應(yīng)力增大，上下裂紋重合，沖裁力迅速減小。3、當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，凸、凹模刃口產(chǎn)生的裂紋不重合，發(fā)生二次斷裂，沖裁力下降變緩。間隙達(dá)材料厚的5%-20%時(shí)，沖裁力下降不明顯。

三.沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響間隙大小對(duì)沖裁力的影響9低碳鋼(lowcarbonsteel)又稱軟鋼，含碳量從0.10％至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,，焊接和切削，常用於制造鏈條，鉚釘，螺栓，軸等。低碳鋼鉚釘2025/2/2610總共27頁(yè)1、當(dāng)間隙增大時(shí)，沖裁件光亮帶變窄，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，卸料力、推件力或頂件力迅速減小。2、當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，制件毛刺變大，卸料力、頂件力又會(huì)增大。3、當(dāng)單邊間隙Z增大到材料厚度的15%-20%時(shí)，卸料力為0。

卸料力頂件力四.沖裁間隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力的影響11

間隙大小對(duì)卸料力的影響2025/2/2612總共27頁(yè)

間隙的選取要使沖裁達(dá)到較好的斷面質(zhì)量、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命。

合理間隙指一個(gè)范圍值，其上限為最大合理間隙,下限為最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個(gè)因素的影響,選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)隙范圍作為合理間隙。

觀察法：合理的沖裁間隙指圓角帶和斷裂帶小，光亮帶占整個(gè)斷面的1/3左右，不出現(xiàn)二次光亮帶，毛刺高度合理。

在具體設(shè)計(jì)模具時(shí),根據(jù)工件和生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進(jìn)行選?。?/p>

(l)當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求時(shí),為了提高模具壽命和減小沖裁力,可以選擇較大間隙值。

(2)當(dāng)工件斷面質(zhì)量及制造公差要求較高時(shí)應(yīng)選擇較小間隙值。

五.合理間隙的選用2025/2/2613總共27頁(yè)一、理論計(jì)算法：合理間隙的選用tanβ=（Z/2）/（t-b）Z=2t（1-b/t）tanβ其中：t-板料厚度、b/t-相對(duì)切入深度、β-裂紋方向角材料塑性越好或硬度越低，則光亮帶所占的相對(duì)寬度b/t就越大；反之，材料塑性越差或硬度越高，則b/t就越小。2025/2/2614總共27頁(yè)沖裁件斷面2025/2/2615總共27頁(yè)從表中可以看出，間隙值是一個(gè)范圍，那么請(qǐng)同學(xué)們思考，新模具的間隙值選用是用最大合理間隙值還是最小合理間隙值？

合理間隙的選用二、查表法計(jì)算沖裁模刃口尺寸時(shí),考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損會(huì)使刃口間隙增大,應(yīng)當(dāng)按Zmin值來(lái)計(jì)算。2025/2/2616總共27頁(yè)08是沖壓用鋼板中沸騰鋼的一種牌號(hào)（中國(guó)稱08，日本稱S9CK，德國(guó)用C10，前蘇聯(lián)用08）08指的是含碳量萬(wàn)分之八；2025/2/2617總共27頁(yè)16Mn是：16Mn叫低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼：含碳量為0.16%,加入主要合金元素錳、硅、釩、鈮和鈦等。2025/2/2618總共27頁(yè)40#，中碳鋼。即含碳量0.4%左右碳素鋼2025/2/2619總共27頁(yè)這是一種比較實(shí)用的、易于記憶的確定合理沖裁間隙的方法。其值用下列公式表達(dá)：

C=mt式中：C——合理沖裁間隙；

t——板料厚度；

m——經(jīng)驗(yàn)記憶系數(shù)，參考數(shù)據(jù)如下：軟態(tài)有色金屬：m=4％～8％；硬態(tài)有色金屬、低碳鋼、純鐵：m=6％～10％；中碳鋼、不銹鋼：m=7％～14％；高碳鋼、彈簧鋼：m=l2％～24％；硅鋼：m=5％～10％；非金屬(皮革、石棉、膠布板、紙板等)：m=1％～4％。三、經(jīng)驗(yàn)記憶法

合理間隙的選用2025/2/2620總共27頁(yè)每種金屬有它自己的再結(jié)晶溫度，再結(jié)晶溫度以上的退火即軟態(tài)組織，以下為硬態(tài)組織軟態(tài)銅硬態(tài)有色金屬2025/2/2621總共27頁(yè)退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。2025/2/2622總共27頁(yè)有色金屬通常指除去鐵（有時(shí)也除去錳和鉻）和鐵基合金以外的所有金屬。銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。2025/2/2623總共27頁(yè)

應(yīng)當(dāng)指出，上述記憶系數(shù)ｍ值是基于常用普通板料沖裁而歸納總結(jié)出來(lái)的。各行業(yè)各企業(yè)對(duì)此的選取值是不相同的。在使用過(guò)程中還應(yīng)考慮以下因素：

(1)對(duì)于制件斷面質(zhì)量要求高的其值可取小些；

(2)計(jì)算沖孔間隙時(shí)比計(jì)算落料間隙時(shí)其值可取大些；

(3)為減小沖裁力其值可取大些；

(4)為減少模具磨損其值可取大些；

(5)計(jì)算異形件間隙時(shí)比計(jì)算圓形件間隙時(shí)其值可取大些；

(6)沖裁厚板(ｔ>8mm)時(shí)其值可取小些。2.5合理間隙的選用2025/2/2624總共27頁(yè)異形件2025/2/2625總共27頁(yè)

思考題1.什么是沖裁間隙?

2.沖裁間隙過(guò)大和過(guò)小對(duì)模具有什么影響？并作簡(jiǎn)要的受力分析。

3.沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響是有哪些？

4.沖裁間隙由小到大時(shí)，卸料力、推件力、頂件力是怎么變化的？

5.理論計(jì)算法的公式是？取決于哪些因素？6.查表法中，新模具的間隙值應(yīng)怎么選擇？

2025/2/2626總共27頁(yè)2教學(xué)目標(biāo):1.了解沖裁間隙的概念。

2.熟悉沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。3.熟悉沖裁間隙對(duì)沖裁力及卸料力、推件力、頂件力的影響。4.掌握確定沖裁模具間隙的方法。教學(xué)重點(diǎn):

1.過(guò)小和過(guò)大的沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。